[发明专利]一种用于语音通信的自适应通信回声消除方法

说明书

一种用于语音通信的自适应通信回声消除方法，其步骤主要为：A、回声消除；B、抽头权向量更新：B1、残差信号平方序列E²(n)的计算；B2、加权中位化残差的计算，得到当前时刻n的加权中位化残差σ(n)；B3、M估计值的计算，得到当前时刻n的残差的M估计函数值ψ(n)；B4、零吸引向量的计算，得到抽头权系数的零吸引因子，从而构成当前时刻n的零吸引向量F(n)，B5、滤波器抽头权向量的更新，在更新公式中引入M估计函数值和零吸引向量，得到下一时刻n+1的滤波器抽头权向量W(n+1)；C、重复。该法的收敛速度快、稳态误差低，抗冲击效果好。

技术领域

本发明涉及一种语音通信中的自适应回声消除方法。

背景技术

在进行通话(语音通信)时，声音信号经过延时或形变会被反射回信号源形成回声，回声现象会严重的影响到语音通话的质量。例如，在打电话的时候，因为扬声器和麦克风被放在同一个空间内，本地近端麦克风会接收到本地扬声器发出的远端语音并传回远端，这样会导致远端说话者听到自己的声音，导致通话的质量下降。这种现象广泛存在于卫星通信、免提电话、电话会议系统等语音通信系统中。需要通过采取有效的措施来抑制回声信号、消除其影响并提高语音通话质量。自适应回声消除技术，以其成本低，收敛速度快，回声残差小的优势，在语音通信中得到了广泛的应用。语音通信自适应回声消除技术是通过对回声信号进行估计，并在近端信号中减去回声的估计值来达到回声消除的目的。

自适应回声消除方法的通常作法是，将近端麦克风采样得到带回声的当前时刻的近端信号，将其减去回声信号的估计值，得到当前时刻的误差信号，再将当前时刻的误差信号送回给远端；以滤波器的估计值与近端信号之差(误差)的平方最小，作为代价函数进行迭代计算，进而实现回声的自适应消除。由于自适应回声消除系统通常是稀疏系统，其响应系统的长度可达数百个符号，但是只有少数的有效因子是非零系数，导致其收敛速度慢，回声消除性能低。并且，当远端输入信号的噪声不能忽略时，传统的最小均方算法将产生有偏估计；导致其算法的收敛速度慢，稳态误差大，回声消除效果差。此外，当有冲击噪声时，“误差信号”巨大，滤波器的抽头权向量会产生错误的巨大更新，导致稳态误差增大，收敛速度慢。

发明内容

本发明的目的是提供一种一种用于语音通信的自适应通信回声消除方法。该方法在远端信号含有噪声时，仍可以实现信号的无偏估计，并且在有冲击干扰时，仍具有较快的收敛速度和低的稳态误差，回声消除效果好。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种用于语音通信的自适应通信回声消除方法，其步骤如下：

A、回声消除

A1、远端信号采集

对远端传来的信号进行采样，获得当前时刻n的远端输入信号的离散值x(n)；将当前时刻n到n-L+1时刻的输入信号x(n)、x(n-1),...,x(n-L+1)，组成当前时刻n的自适应滤波器输入向量X(n)，X(n)＝[x(n),x(n-1),...,x(n-L+1)]^T；其中，L＝512、代表滤波器抽头数，T代表转置运算；

A2、回声信号估计

将当前时刻n的输入信号向量X(n)通过自适应滤波器，得到自适应滤波器的输出值，即回声信号的估计值y(n)，

y(n)＝X^T(n)W(n)

其中W(n)为当前时刻n的自适应滤波器的抽头权向量，W(n)＝[w₁(n),w₂(n),...,w_l(n),...,w_L(n)]^T，w_l(n)为自适应滤波器的第l个抽头权系数,W(n)的初始值为零向量；

A3、回声消除